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康复
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以及
三维
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编号： 毕业设计(论文)外文翻译（译文）学 院：专 业：学生姓名：学 号：指导教师单位：姓 名：职 称：六自由度上肢康复仪器摘要：新的训练方法和练习使上肢康复机器人的虚拟现实技术应用成为可能。该技术可以定量评价和提高效果的稳定性。本文涉及的 6 自由度康复机急诊驱动器的发展，其包括上肢及手腕的使用。指数条款，康复体系，上肢康复，腕关节康复机器人，ER 驱动器一 介绍上肢的运动,如饮食和操作电器非常的复杂、多样且必不可少的日常活动。因此, 养老是重要的问题，锻炼身体以保持他们的上肢功能。此外,还有很多许多造成中风，瘫痪的病人的 例如，在日本每年两百五十万元人都有中风，其中不少是瘫痪。人类的大脑有着一个非凡能力及可塑性程度（自组织） ，学习能力，开放的运动康复的可能性。因此，神经康复中风患者是有效的。物理治疗包括一对一的互动帮助和鼓励患者通过重复练习治疗。机器人治疗师消除了不必要的消耗，定量治疗及监测病人的进展，并确保规划治疗方案的一致性。社会中老龄化比例近年来呈现增长的趋势，他们的身体每况愈下已成为许多国家的社会问题。早期发现他们身体功能恶化，所以要减少老年人的长期卧床而且还要保障护理以及足够的康复训练，这也需要全社会老年人积极参与。使用适用于机器人技术、虚拟现实设备，运用新的训练方法使康复变得可能。定量反馈一台计算机可以提高定性的评估训练培训效果。因此,一些康复上肢系统发展运用这些技术然而,他们中的大多数人申请培训二维平面，但是许多日常生活的动作,都要在一个手臂垂直的方向上移动。因此,使用系统 s 练习似乎为此类培训更有效果。虽然 M 使用彪马-560 方式 IME 系统和斯坦福大学能能有三个层面的训练,美洲狮机器人最早使用起源于 560 年工业,残疾人年龄也可能不能保持足够的安全培训这项工作是在经济上支持新能源及产业技术，贸易部和日本的产业组织发展等人大阪大学开发了两种类型的 2 自由度显示系统，使用 ER 驱动器4 56，并已进行了上肢临床康复的试验 6。在这些系统中，雌激素受体驱动器确保可以机械安全。然后，大阪大学及旭化成集团加入 NEDO 技术开发机构项目5 年，并在此基础上制定了的 3-D 上肢康复器具知识5。然后，兵库医科大学进行了临床评价。在 5 年 NEDO 技术开发机构开发康复项目的系统，手腕的康复驱动机的驱动器和自由旋转。因此，适当的上肢手腕康复包括在内的无法达到的。克雷布斯，等。麻省理工学院开发的机器人手腕8，然后已开发的系统，包括一个 5 自由度康复麻省理工学院马努斯手腕机器人9。在本文中，我们提出一个六自由度的发展趋势，包括上肢手腕使用，在这个项目中康复机的 ER 执行器将会实际应用到下一代机器人上。2005 年国际博览会在日本的爱知县举行，届时这台机器将被展出。图 1 电流变传动器的概念图图 2 多圆柱型的 ER 执行器输出双旋转方向扭矩 图 3 多圆柱型的 ER 离合器电流变流体是一种流体，其流变特性可以通过施加电场改变10。图 1 所示ER 流体驱动器的概念图。 “ER 执行器是由一个 ER 离合器，驱动电机和减少齿轮单元组成的。电机的转速保持恒定。由外加电场控制的 ER 执行器的扭矩的输出。截面图的电流变传动器可给予在扭矩方向上的输出。输入旋转零件图（第一部分和第二部分）拥有圆筒结构。输入旋转部分由一个电动机通过齿轮顺时针旋转，输入第二部分是通过同一系列电机齿轮逆时针旋转。输入扭矩传递是通过输出轴旋转的充满颗粒型电流变流体圆柱部分的旋转圆筒。两输入轴和输出轴缸作为电极，输出扭矩是由电气控制电极之间的应用。该输出轴是由铝合金气缸以降低转动惯量。图 3 显示离合器圆柱结构。使用 ER 流体的执行机构是有效的人机共存，上肢康复系统和机电一体化系统一样4。图 4 显示了一个概念图人机共存，ER 流体的执行机构使用机电一体化（HMCM）的系统。人机共存是 ER 执行器在应用程序的优点，机电一体化（HMCM）的系统从操作的特点：（A）由于 ER 执行器具有良好的驱动器，驾驶性能背面，所以操作者可以很容易地从它的运作机电一体化系统。（B）操作其最终的效应就是机电一体化系统，HMCM 系统可以使输入气缸的转速快速移动到 ER 流体的执行机构二 从系统表现显示（一）快速部队响应特性源于对 ER 驱动器的低惯性属性及快速电流变流体的响应，充分的介绍高保真的可能。（二）可以安全地实现部队显示系统能力的介绍图 7 被动显示系统 图 8 康复仿真图 9 手动控制仿真 图 10 图 1 原型图 11 运动链接 2图 12 运动链接 3三 利用电流变液康复和显示系统古庄重点实验室大阪大学自 1993 就已经发展康复系统和显示系统 ER 执行器的使用图 5 显示了二自由度康复系统，在试图中展现了 ER 流体的执行机构。康复培训系统主要是安装在一个医院测试目的。13 例自愿参加多个上肢的物理性能实验评价和康复训练患者由于脊髓受损或堵塞大脑动脉手臂麻痹。图 6 显示了二自由度康复系统，应用 ER 流体的执行机构的展示。图 7 显示了一个被动的力，使用 ER 制动器14。使用刹车呈现阻力，被动的力显示运营商的力量是相当安全1415。古庄实验研究室被动恢复上肢显示图 8 显示了上肢康复系统使用 ER 驱动器 3-D 展示 7。NEDO 技术开发机构开发 EMUL 项目 5 年，并为中风患者使用评估 16，Motricity 公司指数17，现阶段18在临床试验中。好结果获得的评价。三自由度康复系统不能包括实现上肢手腕康复，自由旋转手腕所示图 9。因此，我们开发了 6 自由度机器使用 ER 执行机构，为明年新一代机器人的实际中得以应用。在本章中我们提出的发展第一样机采用伺服电机。图 10 显示了第一样机的图纸，本机制的原型如下。1）手臂部分具有 2 自由度，水平旋转和垂直运动。图 13 手腕部和第一原型的链接 3图 14 链接 3 的侧视图2）执行器及皮带滑轮减少了系统的手臂运动，以减少惯性运动部件。垂直旋转部分采用并行链路机制组成的链接 2（1）链接 2（2）如图。 10。这使得在所有的反平衡重量的重力效应补偿（见图 11） 。3）链接-3 通过水平面的空间连杆机构驱动旋转如图 12 所示4）手腕的执行器安装在腕关节链接 1 上，以减少运动部件的惯性。电机的力矩传输 使用的手腕万向节，传动轴和导线的滑轮系统（见图 13） 。5）图 14 显示了手腕线滑轮系统。图 15 分别显示侧倾，俯仰，偏航，电线的途径。6）手腕的横摇导致“A”部分和“B”的部分之间相对转动如图 14 所示。导致此相对转动，为驾驶电线，俯仰和偏航扭曲运动 在图 16 所示。为了减少线长度的变化引起的本卷的异议，这些电线都尽可能放在轴的附近。四 六自由度康复机图 17 显示康复机的照片。该系统由 ER 驱动器驱动。图 18 显示驱动器手臂运动的手柄和手腕机制被改为悬臂式，从两方支持型。图 19 显示了手柄和手腕机制的抓地力。图 20 显示总系统的图片。重力是悬臂式握柄必要的组成，如图21 所示。何时我们采取这样的机制，体重靠近手柄增加，并表现为力量和显示系统安全性是人机共存系统的安全性能变质的。所以，我们把重量的平衡，在急诊室器盒，如图 22 所示。我们正在开发上肢康复训练软件，包括手腕的灵巧需要。图 23，图 24 和图 25 显示了培训软件的一部分。图 22 重量平衡的安排 图 23 虚拟撞击图 24 虚拟浇洒器 图 25 虚拟擦五 对安全的考虑一个上肢康复系统具有很大的工作区域，可以被视为一种机器人。在这样一种人机共存的系统中，操作员必须接触或接近机器人，从而确保系统的安全是必要的，使机器人能够操作者更安全19。在工业机器人中，操作员可以不访问避免危险条件除教学机器人。图 26 显示了人机共存结构安全的机器人。ER 的驱动器有以下安全优缺点。（一）ER 的驱动器的输出轴的最大行驶速度 由输入轴的转速对 ER 离合器限制。因此，当转速输入轴缓慢，HMCM 系统保证 ER 驱动器运营商的安全。（二）输出部分的惯性，可以做得非常小。因此，在意外事故的情况下， ，可以减少冲击力执行机构的惯性由于人机共存的国际安全标准尚未建立，我们没有别的选择 除了 ISO 标准和国内标准使用机器的工作接近人类（见表一） 。发达国家康复系统可以保证这些参数标准，我国对 ER 驱动器的使用和机械设计如下：1（一）和（二）表是比较理想转速制定下气体的运动情况2（三）一只 60 瓦电机驱动器输入旋转缸满足使用的要求。3 设计风险减少，从而实现了每个关节机械限制
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